Descifrada la historia evolutiva de las toxinas de las serpientes de tres dedos
Esperanza para los tratamientos de la diabetes de tipo 2 y la hipertensión
Las mordeduras de serpiente causan cada año unas 100.000 muertes en todo el mundo. Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han investigado cómo surgió la toxina hace entre 50 y 120 millones de años mediante la modificación de un gen que también se da en mamíferos y otros reptiles. Los resultados podrían ayudar a desarrollar mejores tratamientos contra las mordeduras de serpiente y conducir a nuevos conocimientos para el tratamiento de enfermedades como la diabetes tipo 2 y la hipertensión.
Cuando el veneno pasa a una víctima de mordedura de serpiente, se une a los receptores de las células nerviosas y musculares e interrumpe las vías de comunicación entre ellas. Esto provoca inicialmente parálisis y, sin un antídoto, puede causar la muerte en cuestión de minutos u horas. Un equipo de investigadores ha estudiado cómo ha cambiado a lo largo de la evolución la estructura proteínica de los venenos de serpiente conocidos como toxinas de tres dedos (3FTx).
Aparición de las toxinas de tres dedos
El equipo, que trabaja con Burkhard Rost, catedrático de Bioinformática, descubrió que las toxinas de tres dedos se desarrollaron con el tiempo a partir del gen Ly6, presente también en mamíferos y otros reptiles. Es responsable de diversas funciones metabólicas, como la respuesta inmunitaria de las células y la regulación neuronal.
El Dr. Ivan Koludarov, investigador de la Cátedra de Bioinformática y primer autor del estudio, afirma: "De estudios anteriores se deduce que las serpientes divergieron de otros lagartos hace unos 120 millones de años. Las serpientes venenosas actuales y otras especies de serpientes divergieron hace unos 50 millones de años y ambas ya portan genes 3FTx funcionales. Eso significa que el gen Ly6 cambió tanto en el periodo comprendido entre hace 50 y 120 millones de años que ahora causa un fuerte efecto tóxico".
En el curso de la evolución, el gen Ly6, que genera las instrucciones para la toxina, se duplicó repetidamente. En consecuencia, las serpientes venenosas portan múltiples copias del gen. En estas copias, varios segmentos han mutado. Como resultado, la función de la proteína codificada por el gen cambió tan radicalmente que ya no realiza su función original y en su lugar actúa como toxina.
Diversas formas del veneno
Tobias Senoner, doctorando de la Cátedra de Bioinformática, añade: "El gen ha mutado de diferentes maneras en las distintas especies de serpientes. Basándonos en las estructuras proteicas resultantes, podemos distinguir cuatro formas de la toxina 3FTx. Cada una tiene estructuras específicas y, por tanto, actúa de forma diferente sobre la presa de la serpiente".
Explica el profesor Burkhard Rost: "Para nuestro estudio recopilamos toda la información disponible en la base de datos UniProt, que proporciona datos sobre proteínas de todos los organismos vivos y virus. Además, accedimos a información biomédica y genética del Centro Nacional de Información Biotecnológica. Analizamos estos datos a través de la lente de la inteligencia artificial".
Mejoras en los tratamientos y el desarrollo de fármacos
Las conclusiones del estudio ayudarán a mejorar el tratamiento de las víctimas de mordeduras de serpiente y a avanzar en el desarrollo de fármacos. La comprensión de las toxinas podría ayudar a desarrollar nuevos métodos de tratamiento para la diabetes de tipo 2 o la hipertensión, por ejemplo, o mejores analgésicos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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